1、DIN1 DIN IEC 413 80 2794442 Ol151884 799 DK 621.3.047.43 : 621.313 : 620.1 : 539.2 DEUTSCHE NORMEN Oktober 1980 Prfverfahren zur Bestimmung der physikalischen Eigenschaften der Werkstoffe von Kohlebrsten fr elektrische Maschinen IEC 413 Test procedures for determining physical properties of brush ma
2、terials for electrical machines Mthodes dessai pour la mesure des proprits physiques des matires de balais pour machines lectriques Die Internationale Norm IEC 413, 1. Ausgabe 1972, ist in diese Norm unverndert bernommen worden. Nationales Vorwort Der Inhalt der IEC-Publikation 413 wurde ohne Abweic
3、hungen, sachlich und redaktionell unverndert, in die vorliegende Norm bernommen. Die Norm enthlt demgem Aussagen und Formulierungen, die sich aus dem Aufbau und dem Charakter der I EC-Publikation ergeben und mglicherweise nicht in allen Einzelheiten den fr das DI N-Normenwerk geltenden Regelungen en
4、tsprechen. Die bersetzung erfolgte im Einvernehmen mit dem zustndigen Arbeitskreis 31 1.1.2 ,Kohlebrsten und Kohlebrstenhalter“ im Unterkomitee 31 1.1 ,Elektrische Maschinen, Leistungen und Abmessun- gen“ der Deutschen Elektrotechnischen Kommission im DIN und VDE. Die in dieser Norm genannten IEC-Pu
5、blikationen 136-1 und 51 stimmen sachlich berein mit DIN 43000 Teil 1 ,Kohlebrsten fr elektrische Maschinen; Nennmae und bersicht“ bzw. mit DIN 43 780 ,Elektrische Megerte; Direkt wirkende anzeigende Megerte und ihr Zubehr“. Der Text der IEC-Publikation 413 enthlt neben den gesetzlichen Einheiten au
6、ch Gren in anderen Einheiten (mm Hg, in, kgf). Da nach DIN 820 Teil 15 eine IEC-Norm nur unverndertalsDIN-IEC-Norm bernommen werden darf, muten auch diese Einheiten in die vorliegende Norm bernommen werden. Es wird jedoch ausdrcklich darauf hingewiesen, da die Anwendung dieser Einheiten im nationale
7、n amtlichen und geschftlichen Verkehr auf Grund des Gesetzes ber Einheiten im Mewesen vom 2. Juli 1969 nicht zulssig ist. Die umgerechneten Mae dienen lediglich als Hilfsstellung im amtlichen und geschftlichen Verkehr (z. B. bei Einfuhr und Ausfuhr) mit solchen Staaten, die noch mit diesen Einheiten
8、 arbeiten. Zum Abschnitt 205.3 wird empfohlen, die Gre Wichte nicht mehr zu benutzen und dafr mit der Gre Dichte zu rechnen (siehe auch DIN 1306). Im Abschnitt 302.1 wird wegen der unvernderten bernahme der IEC-Publikation das Megert Scleroscop, Shore Modell C 2, genannt. Auskunft ber die Lieferfirm
9、a erteilt die DKE-Geschftsstelle, Stresemannallee 21, 6000 Frankfurt am Main 70. Ein quivalentes Megert steht nicht zur Verfgung. In der Anmerkung f) zum Abschnitt 302.1 enthlt die IEC-Publikation einen Fehler. Es mu statt 0,024 in lauten 0,0024 in. Fortsetzung Seite 2 bis 15 Deutsche Elektrotechnis
10、che Kommission im DIN und VDE (DKE) - L DIN IEC 413 Okt 1980 Preiwr. 10 Vertr.-Nr. 2810 Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, Berlin 30 und Uln 1 I 0.80 DIN1 DIN IEC 413 80 2794442 0151885 625 Seite 2 DIN IEC 413 Deutsche bersetzung Falls bei Verhandlungen mit englisch- oder franzsischsp
11、rechenden Partnern Zweifels- flle auftreten, ist die entsprechende Originalfassung der internationalen Norm heranzu- ziehen. Internationale Elektrotechnische Kommission Prfvera h ren zur Bestimmung der physikalischen Eigenschaften der Werkstoffe von Kohlebrsten fr elektrische Maschinen Vorwort 1 Die
12、 ordentlichen Beschlsse und Vereinbarungen der I EC ber technische Angelegenheiten, die von den Technischen Komitees vorbereitet werden, in denen alle nationalen Komitees vertreten sind, die daran ein besonderes Interesse haben, drcken -so weit wie mglich - eine internationale bereinstimmung in der
13、Beurteilung der behandelten Gegenstnde aus. 2 Sie haben die Form von Empfehlungen fr den internationalen Gebrauch und werden von den nationalen Komitees in diesem Sinne angenommen. 3 Um die internationale Vereinheitlichung voranzutreiben, drckt die IEC ihren Wunsch aus, da alle nationalen Komitees d
14、en Text der IEC-Empfehlung fr ihre nationalen Normen verwenden, so weit es die nationalen Verhlt- nisse erlauben. Jede Abweichung zwischen den I EC-Empfehlungen und den entsprechenden nationalen Normen sollte - so weit wie m6gIich - in letzteren klar angegeben werden. E inleitu ng Diese Empfehlung w
15、urde vorbereitet vom Sub-Komitee 2 F ,Kohlebrsten, Brstenhalter, Kommutatoren und Schleif- ringe“ des Technischen IEC-Komitees Nr 2 ,Rotierende Maschinen“. Entwrfe wurden auf den Sitzungen in New Delhi 1960, in Bukarest 1962, in Aixles-Bains 1964, in Tokyo 1965, in Baden-Baden 1967, in London 1968 u
16、nd in Washington 1970 diskutiert. Als Ergebnis dieser letzten Tagung wurde ein berarbeiteter Entwurf den nationalen Komitees zur Zustimmung nach der Sechs-Monats-Regel im Februar 1971 vorgelegt. Die folgenden Lnder stimmten ausdrcklich fr diese Publikation: Australien Israel Belgien Japan Dnemark Ko
17、rea, Demokratische Volksrepublik Deutsch land Niederlande Finnland Osterreich Frankreich Polen Indien Portugal Schweden Schweiz Sd af r i ka Trkei UdSSR Ungarn Vereinigte Staaten Vereinigtes Knigreich DIN1 DIN IEC 413 80 2774442 015188b 561 DIN IEC 413 Seite 3 101 Geltungsbereich Die physikalischen
18、Eigenschaften, die durch diese Prfungen ermittelt werden, charakterisieren die Brstenwerkstoffe selbst und nicht das Betriebsverhalten auf elektrischen Maschinen. In Katalogen usw. verffentlichte physikalische Eigenschaftswerte sollen mit Hilfe des beschriebenen Prfverfahrens ermittelt werden. Diese
19、 Empfehlung wurde in verschiedene Abschnitte unterteilt, in denen die Verfahrensrichtlinien zur Bestimmung der folgenden Eigenschaften beschrieben sind: Dichte und Porositt Hrte Widerstand Biegefestigkeit Aschebestimmung Einige Prfverfahren sind als Produktionskontrolle, andere nur fr die Grundsatzf
20、orschung und fr Laborbestimmungen geeignet. Es soll bercksichtigt werden, da Brstenwerkstoffe keramische Produkte sind und ihre Eigenschaften daher wesentlich mehr variieren als die der Metalle. Die fr diese Prfung verwendeten Proben mssen reprsentativ fr die Werkstoffpartie sein. Das Verfahren der
21、Probe- nahme mu anerkannt und/oder vereinbart sein. 102 Probekrper Einige Eigenschaften sollen an genormten Probekrpern bestimmt werden, deren Mae nachfolgend festgelegt sind. Werden die Probekrper aus einem Brstenblock herausgeschnitten, dann ist es notwendig (zur Erzielung korrekter Werte fr Hrte
22、und Festigkeit) ,da die Mae (siehe Bild 1 und Bild 2) Dickep, Breite w und Lnge 1 in einer bestimmten Relation zur Prerichtung bzw. zur Achse beim Strangpressen stehen. Die Lnge 1 mu hierbei senkrecht zur Verdich- tungsrichtung des Blockes bzw. parallel zur Achse beim Strangpressen liegen. Beim Brst
23、enwerkstoff mit Lamellenstruktur rnudie Dickep senkrecht zur Lamination liegen (parallel zur Prerichtung). Die Normgren der Probekrper sollen sein: p x w x I lox 1Ox64mm oder 4x 8x32rnm Falls durchfhrbar, kann der Probekrper aus einer fertigen Brste geschnitten sein. Beziehungen zwischen den Maen p,
24、 w und 1 fr die Probekrper bezglich Prerichtung bzw. Achse beim Strangpressen sind in Bild 1 dargestellt. Prerich tung Bild 1. Gesenkgepreter Block DIN1 DIN IEC 433 80 2794442 0353887 4T8 D Seite 4 DIN IEC 413 Strangprerich tung Bild 2. Stranggepreter Block Falls der Probekrper nicht aus einer gefer
25、tigten Brste geschnitten werden kann, darf die GrRe des Probekrpers zwischen Hersteller und Anwender vereinbart werden. Vorsicht ist geboten bei der Prfung kleiner Probekrper, weil Schwierigkeiten bei der Handhabung zu grReren Abweichungen fhren knnen. Alle aneinanderstoenden Oberflchen mssen senkre
26、cht zueinander sein. D e Oberflchen mssen sorgfltig bearbeitet sein und die bei Kohlebrsten bliche Oberflchengte aufweisen. Die Prehaut muR entfernt sein. Die zulssigen Abweichungen der MaRep und w sind f 0,04 mm, fr 1 f 0,8 mm. Falls viele Probekrper gefertigt werden und die Dichte festgestellt wer
27、den soll, empfiehlt sich die Anwendung der zulssigen Abweichung f 0,04 mm auch fr die Lnge 1. Zur Sicherung der Rechtwinkligkeit der Maep x w soll die zulssige Winkelabweichung f 15 min sein. Die Parallelitt zweier gegenberliegender Seiten soll dadurch sichergestellt sein, daR ihr Abstand in jeder S
28、chnittebene senkrecht zum MaR 1 nur innerhalb 0.04 mm variiert. 201 Dichte und Porositt Kunstkohlen sind aus porsem Werkstoff gefertigt. Die Dichte und die scheinbare Porositt dienen dem Hersteller als Kontrollhilfen. 202 Benennung und Definition Folgende Formelzeichen werden verwendet: m Masse des
29、Probekrpers (trocken), (9) vb scheinbares Volumen des Probekrpers (einschlielich zugnglicher und geschlossener Poren), (cm31 VO Volumen der offenen Poren des Probekrpers (cm3) 6, Dichte (g/cm3) P, scheinbare Porositt (410) d Durchmesser (mm) Die Dichte ist definiert durch folgende Gleichung: m 6, =-
30、 vb Die scheinbare Porositt ist definiert durch folgende Formel: 1 O0 VO p, =-. vb 203 Verfahren zur Bestimmung der Dichte und Porositt Die Dichte kann bestimmt werden nach einem der folgenden genormten Verfahren: 204 Me- und Wgeverfahren 20!5 Eintauchverfahren 206 I-Absorptionsverfahren Die Porosit
31、t P, kann bestimmt werden durch das I-Absorptionsverfahren. Das MeR- und Wgeverfahren ist durchfhr- bar bei der Produktionskontrolle und sollte vorzugsweise benutzt werden. Das Verdrngungsverfahren kann alternativ in Betracht gezogen werden, wenn Me- und Wgeverfahren nicht durchfhrbar sind. Das 01-A
32、bsorptionsverfahren ist vorzugsweise in Laboratorien durchfhrbar. DIN1 DIN IEC 413 80 2794442 0151888 334 DIN IEC 413 Seite 5 Fr alle Verfahren sind die Mewerte auf drei Stellen festzulegen, damit eine ausreichend genaue Prfung der Eigen- schaften sichergestellt ist. A n m e r k u n g: Das 01-Absorp
33、tionsverfahren kann unzuverlssige Werkstoffwerte bei Porositten grer 30% ergeben. 204 Ma- und Wgeverfahren 204.1 Ausrstung und Probekrper MeRschraube fr das Messen der Probekrper mit einer Fehlergrenze von * 0.01 mm. Waage fr das Wgen der Probe- krper mit einer Fehlergrenze von 0,5% oder besser. (Fr
34、 das Wgen kleiner Probekrper soll eine Waage mit einem Endausschlag von 1009 und einer Fehlergrenze von f 0,005 g verwendet werden.) Einrichtung zum Schneiden der Probe- krper in geeigneter GrRe. Geeignete Schleifmaschine, die das rechtwinklige Schleifen aller aneinanderstoenden F Ichen sicherstellt
35、. Bezglich der Probekrperabmessungen ist Abschnitt 1 O2 zu beachten. Es knnen auch andere rechteckige oder zylindrische Probekrper in geeigneter GrRe vereinbart werden, wobei auf plane Flche und auf Rechtwinkligkeit der Seiten zueinander zu achten ist. 2042 Prfverfahren Das Volumen des Probekrpers k
36、ann durch Messungen mit der MeRschraube bestimmt werden. Bei einem rechteckigen Probekrper sind die mittleren Mae der Dicke, der Breite und der Lnge zu bestimmen. Bei einem zylindrischen Probe- krper mssen Durchmesser und Lnge bestimmt werden. Diese Messung ist auf 1hOO mm durchzufhren. Wgen der Pro
37、bekrper in g auf drei Stellen. 204.3 Berechnung Berechne das Volumen der Probekrper und drcke es in cm3 aus. vb = p. w. 1 (oder v =- nd2 .l bei runden Probekrpern) 4 Berechne die Dichte in bereinstimmung mit folgender Formel: m 6 =- vb b 205 E intauchverfahren 205.1 Ausrstung und Probekrper Ein geng
38、end groRer Behlter fr Wasser zum Eintauchen des Probekrpers. Waage in bereinstimmung mit Abschnitt 204.1. Fett oder wasserdichtes Maskenmaterial zum Auftragen eines Films, um das Eindringen von Wasser zu verhten. Nach dem Eintauchen wird der Probekrper unter Wasser gewogen. Der Durchmesser des Faden
39、s fr das Aufhngen des Probekrpers soll 0,08 mm nicht berschreiten. Probekrper. Dieses Verfahren kann auch fr unregelmRig geformte Probekrper verwendet werden. Es muR sicher- gestellt sein, da die Probekrper sauber und trocken sowie frei von metallischen oder sonstigen fremden Anhaftungen sind. 205.2
40、 Prfverfahren Wgen des Probekrpers in Luft. Auftragen eines mglichst dnnen wasserabweisenden Films. Wgen des Probekrpers nochmals in Luft. Die Gewichtserhhung durch den Film soll 1hoo nicht berschreiten. Feststellen des Wertes auf drei Stellen in g. Aufhngen des Probekrpers an einem Faden. Vollstndi
41、ges Eintauchen in das Wasser, wobei auf die Entfernung aller auftretenden Luftblasen zu achten ist. Nach einer Weile ist das Gewicht im untergetauchten Zustand festzustellen. Zum Eintauchen ist ein mglichst kurzer Fadenabschnitt zu verwenden. 2053 Berechnung Die Schwerkraft des Probekrpers auf Grund
42、 der Wgung in Luft ist Ga. Wenn der Probekrper in Wasser eingetaucht ist, verringert sich die Schwerkraft um den Wert des Auftriebes in Wasser, Y, a V,. (Hierbei ist y, die spezifische Wichtel) von Wasser und V, das Volumen des Probekrpers.) Das Gewicht des Probekrpers in Wasser ist demzufolge $ =Ga
43、 - Yw . vb m Ga Weiter gilt vb =- =- b g6b und Y, =g.Ow 1) Siehe Nationales Vorwort DIN3 DIN IEC 433 80 2794442 0353889 270 Seite 6 DIN IEC 413 Wenng die Gravitationsbeschleunigung und , die Dichte von Wasser ist, folgt Der Wert , ist ziemlich genau 1 206 6 I-Absorptio nsverfahren 206.1 Ausrstung un
44、d Probekrper Skalen- oder Gewichtswaage in bereinstimmung mit Abschnitt 204.1. Der Dichtemesser soll einen Schwerkraftsbereich von 0,8 bis 0,9 bei 20 OC und eine Skalenteilung von 0.00.1 aufweisen. Dich temesser-Zy I inder. Thermometer mit dem Bereich von minus 10 OC bis plus 100 OC. Vakuumflasche m
45、it weiter ffnung und einem Fllvolumen von lOOOcm3. Vakuumtrockner oder Glockengef (Exsikkator). Vakuumpumpe geeignet fr 20 mm Hg (oder 25 mb). Wasserbad mit einer Temperatur unter 20 OC. Petroleum SAE-10 (24-32 cSt bei 50 OC) oder Leichtl. Sge oder eine andere Vorrichtung zum Schneiden der Probekrpe
46、r in geeignete Gre. Schleifeinrichtung oder gleichwertige Einrichtung fr das Gltten der unbearbeiteten Flchen. Probekrper mit einem Gewicht zwischen 25 und 1009. Falls der Probekrper aus einem metallgefaten Originalstck stammt, mu fr eine Entfernung jeglichen Fremdmaterials gesorgt werden. Alle Ober
47、flchen mssen einen vernnftigen Glttegrad ohne Grate oder scharfe Kanten aufweisen. Im allgemeinen sol ten Probekrper aus metallhaltigen Werkstoffen und besonders dichten Werkstoffen grer sein als solche aus anderen Brstenwerkstoffen. 206.2 Prfverfahren Probekrper unter 1009 sind in Luft auf drei Ste
48、llen zu wgen, fr Probekrper ber 1009 soll die Fehlergrenze 1/200 oder besser sein. Probekrper und Thermometer sind in die Vakuumflasche zu stellen, die mit der Pumpe verbunden wird. Der Druck ist allmhlich auf 20 bis 60mm Hg zu reduzieren (entspricht 25 bis 80 mbar). Ohne Unterbrechung des Vakuums allmhliches Einfllen des auf 70 OC vorgewrmten 01s. so da die Probekrper vollstndig bedeckt sind. Aufrechterhaltung des Vakuums von 20 bis 60 mm Hg, bis keine Blasen aus dem Probekrper mehr austreten. Die Vakuumflasche und ihr Inhalt ist in einem Wasserbad bis unte
